6. Измерение сопротивления изоляции

Значительное снижение сопротивления изоляции R_изол происходит из-за:

– пробоя изоляции с образованием сквозных каналов большой проводимости;

– увлажнения всего объема изолятора(открытая пористость фарфора);

– снижения поверхностного сопротивления под действием загрязнения и увлажнения.

Суммарный ток через изоляцию, включенный толчком на постоянное напряжение будет иметь следующие составляющие (рис. 17):

I_c – бросок тока заряда геометрической емкости C₁=0,

I_абс=U/R e ^–t/T – ток абсорбции,

I_пр= U/R₁ – ток сквозной проводимости.

Рис.17. Характер изменения тока через изоляцию и сопротивление после приложения напряжения

Соответственно характеру изменения суммарного тока (i) во времени

(1)

где Т = rC – постоянная времени (T=r_AC<1 мин),

соответствует сопротивление изоляции, рис. 16: .

Полученные значения R_из сопоставляются с данными предыдущих измерений или заводскими данными и должны быть не менее 300 Мом.

Для изоляционных элементов из органических материалов оценивается коэффициент абсорбции (К_абс)при температуре не ниже 20С с помощью мегаомметра рис. 18. Значения К_абснормируется:

К_абс=R_аб/R₁>1.3 – состояние изроляции удовлетворительное.

К _абс<1.3 – изоляция не соответствует требованиям эксплуатации.

Рис. 18. Электрическая схема мегаомметра.

Контроль изоляции методом измерения R_из постоянному току заключается в сопоставлении измеренных и начальных (заводских или предыдущих проверок) величин. Однако, как следует из рис. 17, даже для одной и той же изоляционной конструкции можно получить совершенно различные значения сопротивления, если проводить измерения в различные моменты времени, предшествующие установившемуся режиму. Поэтому для объектов с большой емкостью выдержка времени с момента приложения напряжения до момента измерения принята равной одной минуте. При этом в качестве характеристики изоляции используется коэффициент абсорбции, представляющий собой отношение сопротивлений в два различных момента времени (60 и 15 с) R₆₀/R₁₅. Ток абсорбции и ток сквозной проводимости, а следовательно, и сопротивление изоляции зависят от температуры, поэтому результаты измерений надо приводить к базовой температуре (20 С). Однако линейные и подстанционные изоляторы обладают сравнительно малой емкостью и поэтому при измерении их сопротивления абсорбционные явления не учитываются.

Измерение сопротивления изоляции как наиболее простой метод применяется для быстрой оценки состояния изоляционной конструкции. Следует иметь в виду, что величина сопротивления изоляции не может служить окончательным критерием работоспособности изоляторов. По значению сопротивления изолятора нельзя определить наличие пробоя или трещины.

В большинстве случаев при измерении сопротивления изоляторов получают суммарное сопротивление (объемное R_V и поверхностное R_S), которое можно выразить:

, (2)

где R_V – объемное (внутреннее) сопротивление; R_S – поверхностное сопротивление, причем его влияние весьма существенно.

Для устранения влияния сопротивления R_S применяют экранирующие электроды, отводящие токи с поверхности в обход измерительной схемы.

При измерениях сопротивления изоляции устанавливают минимально допустимые значения сопротивлений, определяемые практикой на основе большого числа измерений. В частности, нормировано минимально допустимое значение сопротивления изоляции для опорно-стержневых изоляторов в 300 МОм на каждый элемент. При использовании этого метода надо помнить, что показания прибора могут быть завышены в период сухой жаркой погоды, когда трещины в изоляторах находятся в сухом состоянии. Применяемые при измерении невысокие напряжения (не более 2,5 кВ) не могут обеспечить пробой даже небольших промежутков в трещинах изолятора, если они находятся в сухом состоянии. К другому недостатку метода относится необходимость отключения электроустановки на период измерения.